C可变参数函数 实现

 C函数要在程序中用到以下这些宏:

void va_start( va_list arg_ptr, prev_param ); 
type va_arg( va_list arg_ptr, type ); 
void va_end( va_list arg_ptr );

 

va_list:用来保存宏va_start、va_arg和va_end所需信息的一种类型。为了访问变长参数列表中的参数，必须声明
             va_list类型的一个对象       定义： typedef char *  va_list;
va_start:访问变长参数列表中的参数之前使用的宏，它初始化用va_list声明的对象，初始化结果供宏va_arg和
               va_end使用；
va_arg: 展开成一个表达式的宏，该表达式具有变长参数列表中下一个参数的值和类型。每次调用va_arg都会修改
              用va_list声明的对象，从而使该对象指向参数列表中的下一个参数；取得参数列表中类型为指定类型的参数，按顺序取出哦，对不不符合类型跳过。
va_end:该宏使程序能够从变长参数列表用宏va_start引用的函数中正常返回。
va在这里是variable-argument(可变参数)的意思. 
这些宏定义在stdarg.h中,所以用到可变参数的程序应该包含这个头文件.下面我们写一个简单的可变参数的函数,改函数至少有一个整数参数,第二个参数也是整数,是可选的.函数只是打印这两个参数的值.

 #include <stdio.h>;
 #include <string.h>;
 #include <stdarg.h>;

 /* ANSI标准形式的声明方式，括号内的省略号表示可选参数 */

 int demo(char *msg, ... )
 {
     va_list argp;                   /* 定义保存函数参数的结构 */
     int argno = 0;                  /* 纪录参数个数 */
     char *para;                     /* 存放取出的字符串参数 */

                                     /* argp指向传入的第一个可选参数，    msg是最后一个确定的参数 */
     va_start( argp, msg );

     while (1)
     {
         para = va_arg( argp, char *);                 /*    取出当前的参数，类型为char *. */
         if ( strcmp( para, "/0") == 0 )
                                                       /* 采用空串指示参数输入结束 */
             break;
         printf("Parameter #%d is: %s/n", argno, para);
         argno++;
     }
     va_end( argp );                                   /* 将argp置为NULL */
     return 0;
 }


 void main( void )
 {
 demo("DEMO", "This", "is", "a", "demo!" ,"333333", "/0");


 }

 

从这个函数的实现可以看到,我们使用可变参数应该有以下步骤: 
1)首先在函数里定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变 
量是指向参数的指针. 
2)然后用va_start宏初始化变量arg_ptr,这个宏的第二个参数是第 
一个可变参数的前一个参数,是一个固定的参数. 
3)然后用va_arg返回可变的参数,并赋值给整数j. va_arg的第二个 
参数是你要返回的参数的类型,这里是int型. 
4)最后用va_end宏结束可变参数的获取.然后你就可以在函数里使 
用第二个参数了.如果函数有多个可变参数的,依次调用va_arg获 
取各个参数. 

二、可变参类型陷阱

下面的代码是错误的，运行时得不到预期的结果：

view plaincopy to clipboardprint?
va_start(pArg, plotNo);   
fValue = va_arg(pArg, float);  // 类型应改为double，不支持float   
va_end(pArg);  
va_start(pArg, plotNo);
fValue = va_arg(pArg, float);  // 类型应改为double，不支持float
va_end(pArg);

下面列出va_arg(argp, type)宏中不支持的type：

—— char、signed char、unsigned char
—— short、unsigned short
—— signed short、short int、signed short int、unsigned short int
—— float

在C语言中，调用一个不带原型声明的函数时，调用者会对每个参数执行“默认实际参数提升(default argument promotions)”。该规则同样适用于可变参数函数——对可变长参数列表超出最后一个有类型声明的形式参数之后的每一个实际参数，也将执行上述提升工作。

提升工作如下：
——float类型的实际参数将提升到double
——char、short和相应的signed、unsigned类型的实际参数提升到int
——如果int不能存储原值，则提升到unsigned int

然后，调用者将提升后的参数传递给被调用者。

所以，可变参函数内是绝对无法接收到上述类型的实际参数的。

关于该陷井，C/C++著作中有以下描述：

在《C语言程序设计》对可变长参数列表的相关章节中，并没有提到这个陷阱。但是有提到默认实际参数提升的规则：
在没有函数原型的情况下，char与short类型都将被转换为int类型，float类型将被转换为double类型。
                ——《C语言程序设计》第2版  2.7 类型转换 p36

在其他一些书籍中，也有提到这个规则：

事情很清楚，如果一个参数没有声明，编译器就没有信息去对它执行标准的类型检查和转换。
在这种情况下，一个char或short将作为int传递，float将作为double传递。
这些做未必是程序员所期望的。
脚注：这些都是由C语言继承来的标准提升。
对于由省略号表示的参数，其实际参数在传递之前总执行这些提升（如果它们属于需要提升的类型），将提升后的值传递给有关的函数。——译者注
                ——《C++程序设计语言》第3版-特别版 7.6 p138

…… float类型的参数会自动转换为double类型，short或char类型的参数会自动转换为int类型 ……
                ——《C陷阱与缺陷》 4.4 形参、实参与返回值 p73

这里有一个陷阱需要避免：
va_arg宏的第2个参数不能被指定为char、short或者float类型。
因为char和short类型的参数会被转换为int类型，而float类型的参数会被转换为double类型 ……
例如，这样写肯定是不对的：
c = va_arg(ap,char);
因为我们无法传递一个char类型参数，如果传递了，它将会被自动转化为int类型。上面的式子应该写成：
c = va_arg(ap,int);
                ——《C陷阱与缺陷》p164

可变参数在编程中要注意的问题 

　 　因为va_start, va_arg, va_end等定义成宏,所以它显得很愚蠢,可变参数的类型和个数完全在该函数中由程序代码控制,它并不能智能地识别不同参数的个数和类型.有人会问:那 么printf中不是实现了智能识别参数吗?那是因为函数printf是从固定参数format字符串来分析出参数的类型,再调用va_arg的来获取可 变参数的.也就是说,你想实现智能识别可变参数的话是要通过在自己的程序里作判断来实现的.另外有一个问题,因为编译器对可变参数的函数的原型检查不够严 格,对编程查错不利.如果simple_va_fun()改为: 

　　void simple_va_fun(int i, ...) 
　　{ 
　　va_list arg_ptr; 
　　char *s=NULL; 

　　va_start(arg_ptr, i); 
　　s=va_arg(arg_ptr, char*); 
　　va_end(arg_ptr); 
　　printf("%d %s/n", i, s); 
　　return; 
　　}

　　可变参数为char*型,当我们忘记用两个参数来调用该函数时,就会出现core dump(Unix) 或者页面非法的错误(window平台).但也有可能不出错,但错误却是难以发现,不利于我们写出高质量的程序. 
以下提一下va系列宏的兼容性.System V Unix把va_start定义为只有一个参数的宏: 

　　va_start(va_list arg_ptr);

　　而ANSI C则定义为: 

　　va_start(va_list arg_ptr, prev_param);

　　如果我们要用system V的定义,应该用vararg.h头文件中所定义的宏,ANSI C的宏跟system V的宏是不兼容的,我们一般都用ANSI C,所以用ANSI C的定义就够了,也便于程序的移植.